Consequences biochimiques et fonctionnelles de l'oligomerisation de la proteine kinase DLK par la transglutaminase de type II.

摘要

L'apoptose est un processus de mort cellulaire genetiquement programmee se produisant lors de la differenciation et du developpement normal des organismes multicellulaires. Les aberrations de la regulation de ce processus sont associees a l'apparition de divers desordres pathologiques. Un effecteur important de l'apoptose est la transglutaminase de type II (TG2), une enzyme Ca2+-dependante catalysant la formation de liens covalents entre les residus glutamines et lysines d'une meme proteine ou de proteines differentes. Les mecanismes moleculaires par lesquels la TG2 favorise ou empeche l'apoptose sont mal definis, mais semblent impliquer des proteines intracellulaires specifiques regulatrices de la mort des cellules. L'activation de la TG2 dans des cellules traitees avec le calphostin C, un inducteur d'apoptose, provoque la polymerisation (oligomerisation) de la proteine Dual Leucine zipper-bearing Kinase (DLK), une composante importante de la cascade de signalisation de la kinase de stress c-jun N-terminal protein kinase (JNK). Cette cascade est reconnue pour son role dans de nombreux processus cellulaires. Ce travail a eu pour principal objectif de definir les consequences de l'oligomerisation de DLK sur ses proprietes biochimiques et sur ses fonctions, particulierement dans la regulation de l'apoptose.;Dans une premiere publication, nous avons investigue les effets de l'oligomerisation de DLK, mediee par la TG2, sur l'apoptose. Nos resultats ont indique que, dans les cellules entrant en apoptose induite par le calphostin C, l'oligomerisation de DLK prenait place dans les phases precoces de la reponse apoptotique. La formation de l'oligomere augmente l'activite catalytique de DLK de facon significative, ainsi que son habilete a activer la voie de JNK. Fait important, nous avons aussi mis en evidence que l'oligomerisation de DLK facilitait l'entree des cellules en apoptose, alors que l'oligomerisation d'un mutant inactif pour l'activite kinase de DLK ne produit pas cet effet.;Dans une seconde publication, nous voulions determiner le role de la TG2, de DLK et de JNK dans la reponse apoptotique induite par le calphostin C. Nos experimentations ont revele que l'apoptose induite par le calphostin C etait clairement et majoritairement mediee par la voie de signalisation de JNK et menait a une mort cellulaire caspases-dependante. La diminution d'expression de la TG2 ou de DLK par ARN interferent reduisait l'action du calphostin C sur l'activation de JNK et sur l'apoptose, alors que la diminution d'expression des deux proteines simultanement inhibait completement ces phenomenes. Finalement, nous avons mis en evidence que la diminution d'expression de la TG2 bloquait completement l'oligomerisation de DLK, confirmant le role crucial joue par TG2 dans la reponse apoptotique induite par le calphostin C.;Ces resultats supposent que suite au traitement des cellules avec le calphostin C, l'activation de la TG2 mene a l'oligomerisation et a l'activation de la proteine kinase DLK. Cet oligomere constitutivement actif stimule de facon continue la kinase de stress JNK, facilitant ainsi l'entree des cellules en apoptose d'une maniere caspases-dependante.